STM32+IAP方案 實現網絡升級應用固件

關注了這個概念有些日子了，這段時間總算有機會實戰==網絡升級應用固件，這里記錄下遇到的問題，及解決方案。
原理與網上流傳的串口作為傳輸手段 一致；不同之處，無非我這里使用了網絡設備傳輸。==(lwip)TFTP客戶端的應用.
參考：
IAR環境下STM32+IAP方案的實現
STM32淺談之IAP.pdf
基於IAP和Keil MDK的遠程升級設計
keil MDK中如何生成*.bin格式的文件

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概況：

• 什么是IAP，為什么要IAP
• 可實現的原理
• 實現過程
• 細節及實現
  以上基本都可以從【IAR環境下STM32+IAP方案的實現】中找到答案。這里只是貼圖，醒目：
  IAP框架布局：
  
  STM32F103ZET6的啟動方式有三種：內置FLASH啟動、內置SRAM啟動、系統存儲器ROM啟動，通過BOOT0和BOOT1引腳的設置可以選擇從哪中方式啟動，這里選擇內置的FLASH啟動。其FLASH的地址為0x08000000—0x0807ffff，共512KB，這些都能從芯片數據手冊中直接得到。而這里首要的一個問題是中斷的問題。正常情況下發生中斷的過程為：發生中斷(中斷請求)，到中斷向量表查找中斷函數入口地址，跳轉到中斷函數，執行中斷函數，中斷返回。也就是說在STM32的內置的Flash中有一個中斷向量表來存放各個中斷服務函數的入口地址，內置Flash的分配情況大致如下圖2-1。
  
  
  
  
  在內置的Flash里面添加一個BootLoader程序，BootLoader程序和user application各有一個中斷向量表，假設BootLoader程序占用的空間為N+M字節，則程序的走向應該如圖2-2所示(借用網友的原圖並做改動，其中虛線部分為原圖步驟④⑤的走向，本人改為指向灰色部分)。
  
  上電初始程序依然從0x08000004處取出復位中斷向量地址，執行復位中斷函數后跳轉到IAP的main(標號①所示)，在IAP的main函數執行完成后強制跳轉到0x08000004+N+M處(標號②所示)，最后跳轉到新的main函數中來(標號③所示)，當發生中斷請求后，程序跳轉到新的中斷向量表中取出新的中斷函數入口地址，再跳轉到新的中斷服務函數中執行(標號④⑤所示)，執行完中斷函數后再返回到main函數中來(標號⑥所示)。
  對於步驟④⑤，網友認為是：“在main執行的過程中，如果CPU得到一個中斷請求，PC指針仍強制跳轉到地址0x08000004中斷向量表處，而不是新的中斷向量表，如圖標號④所示，程序再根據我們設置的中斷向量表偏移量，跳轉到對應中斷源新的中斷服務程序中，如圖標號⑤所示”。我對此的理解是：“當發生中斷后，程序從0x08000004(舊)處的中斷向量表中得到相應的中斷服務函數入口地址，繼而跳轉到相應的中斷服務程序”。但是舊的中斷向量列表里邊存放的是IAP程序中斷函數的入口地址，它是如何得到user程序中斷函數的入口地址呢？所以我覺得此種說法是錯誤的。“當發生中斷時PC指針強制會跳轉到0x08000004處”這種說法並沒有錯，只是忽略了后續的一些知識要點而導致這個說法出現矛盾。
  對於步驟④⑤我認為的是，在main函數的執行過程中，如果CPU得到一個中斷請求，PC指針本來應該跳轉到0x08000004處的中斷向量表，由於我們設置了中斷向量表偏移量為N+M，因此PC指針被強制跳轉到0x08000004+N+M處的中斷向量表中得到相應的中斷函數地址(待求證)，再跳轉到相應新的中斷服務函數，執行結束后返回到main函數中來。

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IAP流程描述：

1、IAP的bootloader引導程序

IAP在應用中編程，可以拓展成遠程網絡更新應用固件。
片內的flash，至少划分成2個分區，對應至少兩個完整的程序；
低地址分區端推薦放入IAP程序==bootloader引導程序（這里邊的手段可以是串口、網絡等不同的方式），高地址分區端推薦燒寫app固件。
關鍵點提及：
IAP程序中，當滿足跳轉條件（被觸發）時，執行跳轉代碼到app應用固件程序，跳轉代碼流程：
至少需要設定跳轉目的地的app應用固件 棧頂指針，：

/* Initialize user application's Stack Pointer */ __set_MSP(*(__IO uint32_t*) USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS);

其中，app應用固件的分區地址：

#define USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS 0x08009000

2、app應用固件

需要兩處的更改，不然錯誤未知
IROM設置如圖：

中斷向量表偏移:

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,VectorTable_Offset);

其中：

#define NVIC_VectTab_FLASH ((uint32_t)0x08000000) #define VectorTable_Offset 0x9000 

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查錯：

如果做了上邊的工作，IAP依然無法順利執行跳轉至app應用程序，可以查看.map和.bin文件，確定是否如實的改變的中斷向量表的偏移和棧頂指針，如圖：

.bin文件：

可以看到，主棧頂MSP地址=0x2000C8C8、reset_handler地址=0x08009189
如此，才能生效，否則，可能原因：
修改后的向量表偏移，在之后的程序中，又再次被還原，通過如下的函數：

void NVIC_SetVectorTable(uint32_t NVIC_VectTab, uint32_t Offset); void SystemInit (void); SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;

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附：

1、如需要.hex文件轉.bin，參見上邊的文章
當然，就算使用.hex文件，同樣可以升級，只是需要修改IAP中判定已經升級的文件是否有效，文件條件部分的代碼，

if(((*(__IO uint32_t*)USER_FLASH_FIRST_PAGE_ADDRESS) & 0x2FFE0000 ) == 0x20000000)

2、地址偏移后的app應用程序，是否能夠獨立的運行？
不能，理由：

可知，開機上電並不能夠找到我們指定的偏移后的向量表。